WO2011137633A1

WO2011137633A1 - 反馈信道状态信息的方法及装置

Info

Publication number: WO2011137633A1
Application number: PCT/CN2010/078019
Authority: WO
Inventors: 李儒岳; 陈艺戬; 徐俊; 张峻峰
Original assignee: 中兴通讯股份有限公司
Priority date: 2010-05-05
Filing date: 2010-10-22
Publication date: 2011-11-10
Also published as: CN101826951A; CN101826951B

Description

反馈信道状态信息的方法及装置技术领域

本发明涉及信道信息反馈及信道预编码技术，尤其涉及一种反馈信道状态信息的方法及装置。背景技术

无线通信中，如果发送端和接收端都使用多根天线，可以釆取空间复用的方式来获取更高的速率。相对于一般的空间复用方法，一种增强的技术是接收端反馈给发送端信道信息，发送端根据获得的信道信息使用一些发射预编码技术，从而极大地提高传输性能。简单的利用方法即直接使用信道特征矢量信息进行预编码，主要用于单用户多输入多输出（MIMO , Multiple Input Multiple Output ) 中，也有其它一些更优但更复杂的方法，主要用于多用户 MIMO中。但都需要比较准确的信道信息。

在长期演进计划（LTE, Long Term Evolution ) 中，信道信息的反馈主要是利用较简单的单一码本反馈方法，而 MIMO的发射预编码技术的性能主要依赖于其中码本反馈的准确度。

这里将基于码本的信道信息量化反馈的基本原理简要阐述如下。

假设有限反馈信道容量为 Sbps/Hz,那么可用的码字的个数为个。信道矩阵的特征矢量空间经过量化构成码本空间 = ， F₂… }。发射端与接收端共同保存或实时产生此码本（收发端相同）。对每次信道实现，接收端根据一定准则从中选择一个与信道最匹配的码字并将码字序号反馈回发射端。这里，码字序号称为 PMI ( Precoding Matrix Indicator )。发射端根据此序号找到相应的预编码码字从而获得信道信息，表示了信道的特征矢量信息。一般来说， 9 可以进一步的被划分为多个 Rank对应的码本，每个 Rank 下会对应多个码字来量化该 Rank下信道特征矢量构成的预编码矩阵。由于信道的 Rank和非零特征矢量个数是相等的，因此，一般来说 Rank为 N时的码字都会有 N列。所以，码本 9 可按 Rank的不同分为多个子码本，如表 1所示。

表 1为码本 9 的结构表

其中，在 Rank>l 时需要存储的码字都为矩阵形式，例如 LTE协议中的码本就是釆用的这种码本量化的反馈方法，如表 2所示。在下文中，为了统一起见，矢量也可以看成一个维度为 1的矩阵。

2为下行 4天线的预编码码本

表示矩阵^的第 ,_/₂,..., 列构成的矩阵。

在 LTE系统中，其协议为 Release 8版本，简称 R8版本，反映下行物理信道状态的信息（CSI, Channel State Information )有三种形式：信道质量指示 ( CQI, Channels quality indication ). PMI、秩指示 ( RI, Rank Indicator )。

CQI为衡量下行信道质量好坏的一个指标。在 36-213协议中， CQI用 0 ~ 15的整数值来表示，分别代表了不同的 CQI等级，不同 CQI对应着各自的调制方式和调制编码方式（ MCS, Modulation Coding Scheme ),共分 16种情况，可以釆用 4比特信息来表示。

PMI是指仅在闭环空间复用这种发射模式下，用户设备（UE , User Equipment )根据测得的信道质量通知基站（ eNB, eNode B )应使用什么样的预编码矩阵来给发给该 UE的物理下行共享信道（PDSCH , Physical Downlink Shared Channel )进行预编码。 PMI的反馈粒度可以是整个带宽反馈一个 PMI, 也可以根据子带（subband )来反馈 PMI。

RI用于描述空间独立信道的个数，对应信道响应矩阵的秩。在开环空间复用和闭环空间复用模式下，需要 UE反馈 RI信息，其它模式下不需要反馈 RI信息。信道矩阵的秩和层数对应，因此 UE向基站反馈 RI信息即是反馈下行传输的层数。

LTE系统中，信道信息的最小反馈单位是子带（Subband ), —个子带由若干个资源块（RB, Resource Block )组成，每个 RB由多个资源要素（RE, Resource Element )组成。 RE为 LTE系统中时频资源的最小单位， LTE-A系统中沿用了 LTE系统的资源表示方法。较少的几个 Subband可以称为多子带 ( Multi-Subband ),很多个 Subband可以称为宽子带（ Wideband )。 CQI、 PMI、 RI的反馈可以是周期性的反馈，也可以是非周期性的反馈。 CQI和 PMI可同时发送，或者 CQI、 PMI和 RI同时发送。其中，对于周期性反馈而言，如果 UE不需要发送数据，则周期反馈的 CSI在物理上行控制信道（PUCCH, Physical Uplink Control Channel ) 上以格式 2、或 2a、或 2b ( PUCCH format2/2a/2b M专输， UE需要发送数据时， CSI在物理上行共享信道（ PUSCH, Physical Uplink Shared Channel ) 中传输；对于非周期性反馈而言，只在 PUSCH上传输。

作为 LTE的演进标准的高级长期演进 LTE-A系统，需要支持更大的系统带宽（最高可达 100MHz ), 并且需要提高平均频谱效率和小区边缘用户的频谱效率，其协议为 Release 10版本，简称 R10版本，为此， LTE-A系统引入了很多新技术：（ 1 ) 下行的高阶多输入多输出（MIMO , Multiple Input Multiple Output ), LTE系统下行最多支持 4天线传输，而高阶 MIMO的引入使得 LTE-A系统下行最多支持 8天线的传输，则信道状态矩阵的维数增加； ( 2 )协作多点传输 ( CoMP, Coordinated multiple point transmission ), 该技术就是利用多个小区发射天线的协作传输，那么 UE可能需要反馈多个小区的信道状态信息。

现有的状态信息反馈上报方法是适合于 R8版本性能的，主要考虑在较小的开销下较好的支持 SU - MIMO ,精度需求比较低，在 R10版本中多用户 MIMO技术， MU-MIMO、 CoMP技术中，为了更好的根据信道信息抑制干扰，对反馈的需求有了较大的提高。现有的反馈技术不再适合 R10的反馈精度要求。

更进一步的， LTE-A系统中给出了统一的 MIMO反馈结构：

1 )一个子带的预编码 /反馈结构由两个矩阵组成。在 LTE系统的标准中，信道信息的最小反馈单位是子带（Subband ) , —个子带由若干个 RB组成，每个 RB由多个资源单元（RE, Resource Element )组成； RE为 LTE系统中时频资源的最小单位， LTE-A系统中沿用了 LTE系统的资源表示方法。预编码结构是指 UE向基站推荐的预编码，实际上也是信道信息的表示方法。

2 )这种预编码 /反馈的结构可以应用到所有的发射天线阵列配置。

3 )两个矩阵中的每一个矩阵都隶属于一个单独的码本。码本是由基站和 UE同时预先已知的。码本可以在不同的时间和不同的子带上有所变化。

4 )一个矩阵表示宽带或者长时信道的属性。另一个矩阵表示确定频带上或者短时信道的属性。

5 ) Rel-8预编码反馈可以视为此种结构的特殊形式。

根据上述的设计原则，在 MIMO的 8天线码本设计中，需要将 2个码本 CB^_a CB₂同时配置在 _UE和基站端。在 _UE获取信道信息后，从 CB^_a CB₂中分别选取合适的码字 ^和^，向基站反馈 ^和^的 ^ΡΜΙ^ ^ΡΜΙ2。在基站获取相应的两个 ΡΜΙ后，从已有的两个码本 ^CBi和 ^CB2中分别选取两个码字 ^wi 和^ , 然后通过预定的函数关系计算出需要的预编码矩阵如下式所示，其中， F ( )表示预定的函数关系，如乘积函数等。

w = F(w_l, w₂ )

这种方法，适合于相关信息，长期统计提取信道的相关信息，来优化反馈。但该方法的缺点在于，如果这种方法用于非相关信道，并不能带来预期的增益，相反码本的设计会变得非常复杂，并增加了不必要的开销。发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种反馈信道状态信息的方法及装置，能够以较小的开销和复杂度提供较高精度的信道信息反馈。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种反馈信道状态信息的方法，设置至少两个码本；所述方法包括：对于一个子带，用户设备 UE向基站反馈 RI、指示第一码本 C1中的码字的第一索引 PMI1、指示第二码本 C2中的码字的第二索引 PMI2和若干个信道质量指示 CQI;

所述基站根据 RI、 PMI1从 C1中找到一个矩阵 W1 ; 所述 W1为规定的 N个码字时，基站进一步根据 PMI2从 C2中找到一个码字矩阵 W2, 并使用函数 F ( W1 , W2 )得到信道信息；或者，根据 PMI1和规定的映射关系确定 PMI2所对应的二级码本，在确定的码本中才艮据 PMI2确定码字 W2, 并直接根据 W2得到信道信息；

所述 W1不为规定的 N个码字时，所述基站直接使用 RI与 PMI2从码本 C1中找到一个矩阵 W作为信道信息。

优选地，所述 C1为长期演进 LTE系统版本 8的码本，所述规定的 N 个码字为前 8个 DFT码字。

优选地，所述 W1为离散傅里叶变换（ DFT, Discrete Fourier Transform ) 矢量，具有 j(N_t—l)a

[1 e^ia eⁱ e 的结构； W2用于对 Wl进行相位调整, 根据 F ( Wl , W2 )得到 [1 e^ip e 为发射天线数， α、 β 均为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关， [ Γ为矩阵转置运算优选地，所述 W1为双极化 DFT矢量，具有 ^aVdfll ^bvdfli

C^Vdfll ^dvdfli 中 ^Vdfll = 1 e^Ja e^J2G

, W2用于对 Wl进行相位调整，才艮据 F( Wl ,

W2 )得到 ^aVdfl2 ^bvdfl2

v ₂ =[l e^jp e e 其中， a、 b、 c、 d、 C^Vdfl2 ^dvdfl2 α、 β均为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关；为发射天线数;

[ Γ为矩阵转置运算。优选地，所述 W1为双极化 fi

DFT矢量，具有 ^aVdfll ^bvdl 的结构其中

C^Vdfll ^dvdfli

^Vdfll = 1 e^Ja e^J2G

, W2用于对 Wl进行相位调整，根据 F ( Wl ,

W2 )得到 ^Avdfll ^Bvdfll 均为码本设计时的

C^vdfll ^Dvdfll 设定值，与需要量化的信道有关；为发射天线数； [ Γ为矩阵转置运算。

优选地，所述 PMI1配置为长周期的反馈且 PMI2配置为短周期的反馈。一种反馈信道状态信息的方法，设置至少两个码本；所述方法包括：对于一个子带， UE向基站至少反馈 RI、指示第一码本 C1中的码字的第一索引 PMI1和若干个 CQI;

所述基站根据 RI、 PMI1从一个码本 C 1中找到一个矩阵 Wl , 并根据

W1获得信道信息；

W1为其中规定的 N个码字时，所述 UE还反馈指示第二码本 C2中的码字的第二索引 PMI2; 所述基站进一步根据 PMI2从第二码本 C2中找到一个码字矩阵 W2 , 并使用函数 F ( W1 , W2 )得到信道信息；或者，根据 PMI1和规定的映射关系确定 PMI2所对应的二级码本，在确定的码本中根据 PMI2确定码字 W2 , 并直接根据 W2得到信道信息。

优选地，所述 W1 为离散傅里叶变换 DFT 矢量，具有

1 e^ja e^J2a e 的结构； W2用于对 W1进行相位调整，根据 F( W1 ,

W2 )得到 [1 e^ip e^i2p ·· _β ^ΚΝ·~^1)β , 为发射天线数， α、 β均为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关； [ Γ为矩阵转置运算。优选地，所述 W1为双极化 DFT矢量，具有 ^aVdfll ^bvdfli

C^Vdfll ^dvdfli 中 ^Vdfll 1 e^ia eⁱ

, W2用于对 Wl进行相位调整，才艮据 F( Wl , l2 ^bvdfl2

W2 )得到 ^aVdf

^Vdft2 1 e^JP e

其中， a、 b、 c、 d、 C^Vdfl2 ^dvdfl2 α、 β均为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关；为发射天线数;

[ Γ为矩阵转置运算。优选地，所述 ll ^bvdfli

W1为双极化 DFT矢量，具有 ^aVdf 的结构其中

C^Vdfll ^dvdfli

^Vdfll 1 e^ia eⁱ , W2用于对 Wl进行相位调整，根据 F ( W1 ,

W2 )得到 ^Avdfll ^Bvdfll _α均为码本设计时的

一种反馈信道状态信息的装置，包括设置单元、反馈单元、查找单元和信道获取单元；其中：

设置单元，用于设置至少两个码本；

反馈单元，对于一个子带，向基站反馈 RI、指示第一码本 C1 中的码字的第一索引 PMI1、指示第二码本 C2中的码字的第二索引 PMI2和若干个 CQI;

查找单元，用于根据 RI、 PMI1从 C1中找到一个矩阵 W1 ;

信道获取单元，用于在所述 W1为规定的 N个码字时，进一步根据 PMI2 从 C2中找到一个码字矩阵 W2, 并使用函数 F ( W1 , W2 )得到信道信息；或者 , 根据 PMI1和规定的映射关系确定 PMI2所对应的二级码本，在确定的码本中根据 PMI2确定码字 W2, 并直接根据 W2得到信道信息；

在所述 W1不为规定的 N个码字时，进一步使用 RI与 PMI2从码本 C1 中找到一个矩阵 W作为信道信息。

优选地，所述 W1 为离散傅里叶变换 DFT 矢量，具有

1 (W,— 1)«

e^Ja e^J2c e 的结构； W2用于对 Wl进行相位调整，所述信道获取单元根据 F ( Wl , W2 )得到 [1 e 为发射天线数, α、 β均为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关； [ Γ为矩阵转置运

优选地，所述 W1为双极化 ll ^bvdfli

DFT矢量，具有 ^aVdf

C^Vdfll ^dvdfli 中 ^Vdfll 1 e^ia e^i2G , W2用于对 Wl进行相位调整，所述信道获取单元根据 ^aVdfl2 ^bvdl

F( Wl , W2 )得到 f2

e

C^Vdfl2 ^dvdfl2

其中， a、 b、 c、 d、 α、 β 均为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关；为发射天线数； [ Γ为矩阵转置运算。优选地，所述 ll ^bvdfli

W1为双极化 DFT矢量，具有 ^aVdf 的结构其中

C^Vdfll ^dvdfli

^Vdfll = 1 e^Ja e^J2G

, W2用于对 Wl进行相位调整，所述信道获取单元根据 ll ^Bvdfll

F ( Wl , W2 )得到 ^Avdf

a、 b、 c、 d、 A、 B、 C、 D、 C^vdfll ^Dvdfll

α均为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关；为发射天线数； [ f 为矩阵转置运算。

优选地，所述 PMI 1配置为长周期的反馈且 PMI2配置为短周期的反馈。一种反馈信道状态信息的装置，包括设置单元、反馈单元、查找单元和信道获取单元；其中：

设置单元，用于设置至少两个码本；

反馈单元，对于一个子带，向基站至少反馈 RI、指示第一码本 C1 中的码字的第一索引 PMI1和若干个 CQI; 在 W1为其中规定的 N个码字时，还向基站反馈指示第二码本 C2中的码字的第二索引 PMI2;

查找单元，用于根据 RI、 PMI1从 C1中找到一个矩阵 Wl ;

信道获取单元，根据 W1获得信道信息；或者，在 W1为其中规定的 N个码字时，根据 PMI2从第二码本 C2中找到一个码字矩阵 W2 , 并使用函数 F ( Wl , W2 )得到信道信息，或根据 PMI1和规定的映射关系确定 PMI2所对应的二级码本，在确定的码本中根据 PMI2确定码字 W2 , 并直接根据 W2得到信道信息。

优选地，所述 W1 为离散傅里叶变换 DFT 矢量，具有 [1 e^Ja e^J2a ·· ^w- 的结构； W2用于对 Wl进行相位调整，所述信道获取单元根据 F ( W1 , W2 )得到 [1 ε^]β e · · ί^'- 为发射天线数， α、 β均为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关； [ Γ为矩阵转置运

优选地，所述 W1为双极化 DFT矢量，具有 ^aVdfll ^bvdfli

C^Vdfll ^dvdfli 中 ^Vdfll = 1 e^Ja e^J2G , W2用于对 Wl进行相位调整，所述信道

获取单元根据 ^Vdlf2 ^bvdfl2

F( Wl , W2 )得到 ^a

^Vdfl2 1 e^JP e e

C^Vdfl2 ^dvdfl2

其中， a、 b、 c、 d、 α、 β 均为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关；为发射天线数； [ Γ为矩阵转置运算。优选地，所述 W1为双极化 DFT矢量，具有 ^aVdfll ^bvdfli 的结构其中

C^Vdfll ^dvdfli

^Vdfll 1 e^ia e^i2G , W2用于对 Wl进行相位调整，所述信道获取单元根据 F ( Wl , W2 )得到 ^Avdfll ^Bvdfll ； a、 b、 c、 d、 A、 B、 C、 D、

C^vdfll ^Dvdfll

本发明中，通过选择的码字判断是否为相关信道，对于相关信道才进行进一步的精度增强。由于非相关信道下主要的应用不是 MU-MIMO, 而是高阶的 SU-MIMO , 不需要非常高的反馈精度，因此本发明能有效的利用反馈资源，并且避免了在反馈时出现不同设计的优化码本，以及不同的处理函数 F ( Wl , W2 ) 带来的复杂度很高的问题。附图说明

图 1为本发明信道预编码方法实施例一的流程图；

图 2为本发明信道预编码方法实施例二的流程图；

图 3为本发明反馈信道状态信息的装置的一种组成结构示意图；图 4为本发明反馈信道状态信息的装置的另一种组成结构示意图。具体实施方式

本发明的基本思想为：在基站及 UE侧同时配置两个码本，优化码本及基本码本，其中，优化码本仅对基本码本中的 DFT码字进行优化，而 UE在发送信道状态信息时，将会同时发送相应码字索引 PMI1 , PMI2 , 基站根据索引 PMI1确定 PMI1指示的码本 C1中的码字 W1是否是规定的 N个码字，并在是时对结合 PMI2指示的另外 1个码本中码字 W2 , 按照 UE和基站约定的函数规则或映射规则 F ( Wl , W2 )得到更高精度的信道信息。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明中，首先在基站及 UE中预先配置两个码本，其中一个为基本码本，另一个作为优化码本；其中，基本码本为现有的 LTE系统 R8版本中规定码本或是 LTE-A系统中 R10版本中规定的码本，或者，是 R8版本中规定码本及 R10版本中规定的码本的相应的简单数学变形例。而优化码本中，存储在如下一些可能的关系：

1、根据 W1的索引号 PMI1 , 找到对应的优化码本，在优化码本中找到 W2作为更高精度的信道信息反馈。此时优化码本是根据基本码本中选出的码字的索引 PMI1来确定的，存在映射关系。即 W2的含义是根据 W1确定的。具体可参考本申请人于 2010年 2月 12日申请的、申请号为 201010125662.3、发明名称为 "一种获取信道状态信息的方法和系统" 的专利申请文件。

2、 Wl、 W2对应 2个独立码本中的码字，根据函数关系 F ( Wl , W2 ) 共同表征高精度的信道信息。

定义 DFT码字为具有以下结构的矢量：「1 J 2a (W,— 1)«

e 定义双极化 DFT码字为具有 ^aVdfll ^bvdfli 的结构的矩阵，

C^Vdfll ^dvdfli 例如，在 R8版本中规定的码本中， PMI为 0至 7的码字为 DFT码字，而 PMI 为 8至 15的码字为非 DFT码字。这样， UE根据当前的信道矩阵（UE根据下行导频和信道估计得到）首先从基本码中选取码字，若所选取码字的 PMI 为 0至 7 , 则需进一步在优化码本中选取另一个码字，以对基本码本中的码字进行优化。这样， UE将发两个码本中的 PMI信息。而若所选取码字的 PMI 为 8至 15时，则无需再在优化码本中选取另一个码字，这样， UE仅发送基本码本中的 PMI信息即可。

以下实施例中，基站及 UE中都会预先配置两个码本。

实施例一

图 1为本发明信道预编码方法实施例一的流程图，如图 1所示，本示例信道预编码方法包括以下步骤：

步骤 101 : UE根据当前的信道条件选取相应码字。

在本实施例中， UE向基站发送的信道状态信息中，可能会需要反馈两个 PMI, 这里，两个预编码索引分别为 PMI1、 PMI2。分别对应于基本码本中的码字以及优化码本中的码字。选取的方式是首先在基本码本中选取，当所选取的基本码本中的码字为 DFT码字时 ,再在优化码本中选取相应的码字；将所选取的 PMI1以及 PMI2发送到网络侧（基站）。当在基本码本中所选取的码字为非 DFT码字时，则不再选取优化码本中的码字， UE仅向网络侧发送 PMI1即可。

或者，当在基本码本中所选取的码字为非 DFT码字时，仍然发送 PMI2, 只是发送 PMI2的周期与发送 PMI1的周期不同，如发送 PMI2的周期为 5ms, 而发送 PMI1的周期为 100ms等，需要说明的是，当 PMI1为非 DFT码字而又发送 PMI2的情况（二者发送周期不同 )下，如果此时 PMI2也可对应于基本码本中的 DFT码字，此时，网络侧接收到该 PMI2 , 即使其指示的是基本码本中的 DFT码字，因为此时 PMIl指示为基本码本中的非 DFT码字，因此，网络侧仍将以该基本码本中的 DFT码字单独生成预编码矩阵，将不再进行优化。

步骤 102： UE仅向网络侧发送所选取码字的 PMI。

当所选取的 PMI为两个时，本发明发送 PMI1以及 PMI2的反馈粒度不同。具体的，发送两个 PMI的周期不同。例如， PMI1可以以 100ms为周期发送，而 PMI2 , 则可以以 5ms的周期来发送。由于 PMI2是对基本码本中的码字需要进行优化的码字指示，因此，反馈的周期可以设置的小一些。

这里， PMI2也可对应与基本码本相同的码本，（在 PMI1>=8时），这时 PMI1和 PMI2同时对应基本码本，只是它们的反馈周期是不同的，而且预编码 w可以独立由 PMI1或 PMI2产生，即 w=F ( PMIl ) or F ( PMI2 ), 而不像 PMI 8时预编码是基于 PMIl和 PMI2 产生，即 w=F ( PMIl , PMI2 )。

具体的， UE利用上行控制信道 PUCCH或 PUSCH将 PMI信息反馈给基站。

步骤 103: 网络侧根据所接收到的 PMI生成预编码阵列，对待发送信号进行编码，并发送。

基站接收到 UE反馈的 PMI信息后，根据 PMI1的大小，如对于 R8版本的码本，若 PMI1的值小于 8 , 则再根据 PMI2所指示的优化码本中的码字，对该 PMI 1对应的码字进行优化。

以下以 LTE系统版本 8的 4天线码本 ₈为例进行，其中前 8个码字是相当于 4维的 DFT码字，如下：

本发明仅对前 8个 DFT码字作优化，优化函数可以是:

W_L2(m,n)--

其中， m = 0,....,6,7 w = 0,....,N- 1, m即为 PMI1, n为优化码本中的码字的 PMI, 即 PMI2, g ( n )和 G是用来控制基本码本的 DFT码字对应的信道精度的量，例如 n=4, g (n) =2n-3, G=32。上述的 g (n) 、 G与对基本码本中码字调整的精度有关，可根据精度调整要求而设定。 W_R :,m)表示从

W_R%中取第 m列的所有元素。

若 PMI1的值大于等于 8, 则按现有的 R8版本中相关规定处理当前的预编码。在确定优化方式及优化码本中的码字后，生成预编码阵列是容易实现的，本示例中不再给出具体的示例。

本示例中的方法同样适用于 R10版本中的基本码本。

实施例二

图 2为本发明信道预编码方法实施例二的流程图，如图 2所示，本示例信道预编码方法包括以下步骤：

步骤 201: UE根据当前的信道条件、天线配置信息选取相应码字。在本实施例中， UE向基站发送的信道状态信息中，可能会需要反馈两个 PMI, 这里，两个预编码索引分别为 PMI1、 PMI2, 分别对应于基本码本中的码字以及优化码本中的码字。选取的方式是首先在基本码本中选取，当所选取的基本码本中的码字为 DFT码字时 ,再在优化码本中选取相应的码字；将所选取的 PMI1以及 PMI2发送到网络侧（基站）。当在基本码本中所选取的码字为非 DFT码字时，则不再选取优化码本中的码字， UE仅向网络侧发送 PMI1即可。或者，当在基本码本中所选取的码字为非 DFT码字时，仍然发送 PMI2,只是 PMI2对应的频带宽度与 PMI1对应的频带宽度不同，如 PMI2对应的频带宽度为 5M, 而 PMI1对应的频带宽度为 20M等，需要说明的是，当 PMI1为非 DFT码字而又发送 PMI2的情况下，此时 PMI2也可对应于基本码本中的 DFT码字，此时，网络侧接收到该 PMI2, 即使其指示的是基本码本中的 DFT码字，因为此时 PMI1指示为基本码本中的非 DFT码字，因此，网络侧仍将以该基本码本中的 DFT码字单独生成预编码矩阵，将不再进行优化。

步骤 202： UE仅向网络侧发送所选取码字的 PMI。

当所选取的 PMI为两个时，本发明发送 PMI1以及 PMI2的反馈粒度不同。具体的，发送两个 PMI所对应的频带会不同。例如， PMI1可以用于指示 20M 的频带宽度，而 PMI2可以用于指示 5M的频带宽度。

这里， PMI2也可对应基本码本，（在 PMI1>=8时），这时 PMI1 和 PMI2 同时对应基本码本，只是它们的反馈周期是不同的，而且预编码 w可以独立由 PMI1或 PMI2产生，即 w=F ( PMIl ) or F ( PMI2 ), 而不像 PMI 8时预编码是基于 PMI1和 PMI2 产生，即 w=F (PMIl, PMI2 )。

步骤 203: 网络侧根据所接收到的 PMI生成预编码阵列，对待发送信号进行编码，并发送。

基站接收到 UE反馈的 PMI信息后，根据 PMI1的大小，如对于 R8版本的码本，若 PMI1的值小于 8, 则再根据 PMI2所指示的优化码本中的码字，对该 PMI 1对应的码字进行优化。

以下以 LTE系统版本 8的 4天线码本 ₈为例进行说明，其中前 8个码字是相当于 4维的 DFT码字，如下：

「1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 + 7 -1 + 7 -1-7 1-7 1 j -1 -j 1 1 —1 —1 j - j j -j -1 1 -1 1 1 -1 1 -1

-1 + 7 1 + 7 1-7 -1-7

1 j -1 j — 1 j 1 -j —1 1 1 —1 本发明仅对前 8个 DFT码字作优化，优化函数可以是:

m)

W_R%中取第 m列的所有元素。

实施例三

对于前述实施例一和实施例二，都是以 LTE系统的 Rankl码字为例进行说明的。在 8Tx ( 8天线）情况下， Rank2码字中也会有较多的 Rank2 双极化 DFT码字。如果 PMI1指示的是双极化 DFT码字，可以进一步的反馈 PMI2用于增强反馈性能。例如， ^aVdll ^bvdfli

W 1指示双极化 DFT码字为具有 f 的结构的矩阵，其

C^Vdfll ^dvdfli 中 ^Vdfll = 1 e^Ja e^J2a , F (Wl

^Avdfll ^Bvdfll

W2) = _α均为码本设计时的设

C^vdfll ^Dvdfll

定值，与需要量化的信道有关。函数 F ( ) 即表示利用 W2与 W1点乘 _t 或者， Wl指示双极化 ^aVd

DFT码字为具有 fll ^bvdfli 的结构的矩阵，其

C^Vdfll ^dvdfli 中 ^Vdfll = 1 e^Ja e^J2G

, W2表示 1个 4Tx ( 4天线）的二级码本，根据 PMI1/W1 , 可以唯一地确定二级码本的码字。进一步的，从二级码本中选出一个精度更高的 4维 DFT矢量 v_dft2 , 根据 F ( Wl , W2 )得到精度更高的信道信息 ^aVdfl2 ^bvdfl2

^Vdfl2 1 e^ip e^i2p

为发射天线数, C^Vdfl2 ^dvdfl2 α、 β均为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关，其中 α与待发射信号的发射方向有关，β与设定的对待发射信号调整的方向大小有关； [ f为矩阵转置运算。 a, b, c, d 均为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关。为发射天线数。

^Avdfll ^Bvdfll

F ( Wl , W2 ) = u b、 c、 d、 A、 B、 C、 D、 α均为码

C^vdfll ^Dvdfll

本设计时的设定值，与需要量化的信道有关。

其它处理方式与前述实施例一、二完全相同，这里不再赘述。

图 3为本发明反馈信道状态信息的装置的组成结构示意图，如图 3所示，本发明反馈信道状态信息的装置包括设置单元 30、反馈单元 31、查找单元

32和信道获取单元 33; 其中：

设置单元 30, 用于设置至少两个码本；

反馈单元 31 , 对于一个子带，向基站反馈 RI、指示第一码本 C1中的码字的第一索引 PMI1、指示第二码本 C2中的码字的第二索引 PMI2和若干个 CQI;

查找单元 32 , 用于根据 RI、 PMI1从 C1中找到一个矩阵 Wl ;

信道获取单元 33 , 用于在所述 W1为规定的 N个码字时，进一步根据 PMI2从 C2中找到一个码字矩阵 W2, 并使用函数 F ( Wl , W2 )得到信道信息；或者，根据 PMI 1和规定的映射关系确定 PMI2所对应的二级码本，在确定的码本中根据 PMI2确定码字 W2 , 并直接根据 W2得到信道信息；在所述 W1不为规定的 N个码字时，进一步使用 RI与 PMI2从码本 C1 中找到一个矩阵 W作为信道信息。

上述 W1为 DFT矢量，具有 [1 e^ia e^i2a ·· ^w- 的结构； W2用于对 W1 进行相位调整，信道获取单元 33 根据 F ( Wl , W2 ) 得到 [1 ε^]β e · · 6 - 为发射天线数， α、 β均为码本设计时的设定值, 与需要量化的信道有关，其中 α与待发射信号的发射方向有关， β与设定的对待发射信号调整的方向大小有关； [ Γ为矩阵转置运算。上述 W1 为双极化 DFT 矢量，具有 ^aVdfll ^bvdfli 的结构，其中

C^Vdfll ^dvdfli

^Vdfll = 1 e^Ja e^J2G

, W2用于对 Wl进行相位调整，信道获取单元 l2 ^bvdfl2

33根据 F ( Wl , W2 )得到 ^aVdf

^Vdfl2 1 e^JP e e

C^Vdfl2 ^dvdfl2

其中， a、 b、 c、 d、 α、 β 均为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关；为发射天线数； [ Γ为矩阵转置运算。上述 ll ^bvdfli

W1 为双极化 DFT 矢量，具有 ^aVdf 的结构其中

C^Vdfll ^dvdfli

^Vdfll 1 e^Ja e^J2G

, W2用于对 Wl进行相位调整，信道获取单元 ll ^Bvdfll

33根据 F ( Wl , W2 )得到 ^Avdf ； a、 b、 c、 d、 A、 B、 C、 D、 a

C^vdfll ^Dvdfll

均为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关；为发射天线数； [ f为矩阵转置运算。

上述 PMI 1配置为长周期的反馈且 PMI2配置为短周期的反馈。本领域技术人员应当理解，图 3所示的反馈信道状态信息的装置是为实现前述的反馈信道状态信息的方法而设计的，图中的各处理单元的实现功能可参照前述实施例一至实施例三所述方法的相关描述而理解。图 3所示的装置中各处理单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。

图 4为本发明反馈信道状态信息的装置的另一种组成结构示意图，如图 4所示，本发明反馈信道状态信息的装置包括设置单元 40、反馈单元 41、查找单元 42和信道获取单元 43；其中：

设置单元 40, 用于设置至少两个码本；

反馈单元 41 , 对于一个子带，向基站至少反馈 RI、指示第一码本 C1 中的码字的第一索引 PMI1和若干个 CQI; 在 W1为其中规定的 N个码字时，还向基站反馈指示第二码本 C2中的码字的第二索引 PMI2;

查找单元 42 , 用于根据 RI、 PMI1从 C1中找到一个矩阵 Wl ;

信道获取单元 43 , 根据 W1获得信道信息；或者，在 W1为其中规定的 N 个码字时，根据 PMI2从第二码本 C2中找到一个码字矩阵 W2, 并使用函数 F ( Wl , W2 )得到信道信息，或根据 PMI1和规定的映射关系确定 PMI2所对应的二级码本，在确定的码本中根据 PMI2确定码字 W2 , 并直接根据 W2 得到信道信息。

上述 W1为 DFT矢量，具有 [1 e^ia e^i2a · · ^w- 的结构； W2用于对 W1 进行相位调整，信道获取单元 43 根据 F ( Wl , W2 ) 得到 [1 ε^]β e · · 6 - 为发射天线数， α、 β均为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关，其中 α与待发射信号的发射方向有关， β与设定的对待发射信号调整的方向大小有关； [ Γ为矩阵转置运算。上述 W1 为双极化 DFT 矢量，具有 ^aVdfll ^bvdfli 的结构，其中

C^Vdfll ^dvdfli ^Vdfll = 1 e^Ja e^J2G

, W2用于对 Wl进行相位调整，信道获取单元 43根据 F ( Wl , W2 )得到 ^aVdfl2 ^bvdfl2

^Vdfl2 1 e^JP e e

C^Vdfl2 ^dvdfl2

其中， a、 b、 c、 d、 α、 β 均为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关；为发射天线数； [ Γ为矩阵转置运算。上述 W1为双极化 DFT矢量，具有 ^aVdfll ^bvdfli 的结构其中

C^Vdfll ^dvdfli

^Vdfll 1 e^Ja e^J2G , W2用于对 Wl进行相位调整，信道获取单元

43根据 F ( Wl , W2 )得到 ^Avdfll ^Bvdfll a、 b、 c、 d、 A、 B、 C、 D、 a均

C^vdfll ^Dvdfll 为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关；为发射天线数；为矩阵转置运算。

本领域技术人员应当理解，图 4所示的反馈信道状态信息的装置是为实现前述的反馈信道状态信息的方法而设计的，图中的各处理单元的实现功能可参照前述实施例一至实施例三所述方法的相关描述而理解。图 4所示的装置中各处理单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims

权利要求书

1、一种反馈信道状态信息的方法，其特征在于，设置至少两个码本；所述方法包括：

对于一个子带，用户设备 UE向基站反馈秩指示 RI、指示第一码本 C1 中的码字的第一索引 PMI1、指示第二码本 C2 中的码字的第二索引 PMI2 和若干个信道质量指示 CQI;

所述基站根据 RI、 PMI1从 C1中找到一个矩阵 W1; 所述 W1为规定的 N个码字时，基站进一步根据 PMI2从 C2中找到一个码字矩阵 W2, 并使用函数 F (W1, W2)得到信道信息；或者，根据 PMI1和规定的映射关系确定 PMI2所对应的二级码本，在确定的码本中才艮据 PMI2确定码字 W2, 并根据 W2得到信道信息；

2、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述 C1为长期演进 LTE 系统版本 8的码本，所述规定的 N个码字为前 8个 DFT码字。

3、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述 W1为离散傅里叶变换 DFT矢量，具有 [1 e^ia e^i2a ·· ^w- 的结构； W2用于对 W1进行相位调整，根据 F (W1, W2)得到 [1 ε^]β e ·· ,

其中，为发射天线数， α、 β均为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关， [ f为矩阵转置运算。

4、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述 W1为双极化 DFT 矢量，具有 ^{aVdfti b dfti} 的结构，其中_¾1 = 1 2a

e

, W2

_^CVdfll ^dvdflij 用于对 Wl 进行相位调整，根据 F ( Wl , W2 ) 得到「"^¾2

_^CVdfl2 ^dvdfl2 v ₂=[l e^ip e ·· β^ΚΝ·-^γ)β ；其中， a、 b、 C、 d、（X、 β均为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关；为发射天线数； [Γ为矩阵转置运算。

5、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述 W1为双极化 DFT a^Vdfll ^bvdfli

矢量，具有的结构其中 a

^Vdfll , W2用于 C^Vdfll ^dvdfli 对 fl ^Bvdfll

Wl进行相位调整，根据 F ( Wl, W2)得到 ^Avdl

a、 b、 c、 d、 C^vdfll ^Dvdfll

A、 B、 C、 D、 α均为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关；为发射天线数； [Γ为矩阵转置运算。

6、根据权利要求 1至 5任一项所述的方法，其特征在于，所述 PMI1 配置为长周期的反馈且 PMI2配置为短周期的反馈。

7、一种反馈信道状态信息的方法，其特征在于，设置至少两个码本；所述方法包括：

对于一个子带， UE向基站至少反馈 RI、指示第一码本 C1中的码字的第一索引 PMI1和若干个 CQI;

所述基站根据 RI、 PMI1从一个码本 C1中找到一个矩阵 Wl, 并根据 W1获得信道信息；

W1为其中规定的 N个码字时，所述 UE还反馈指示第二码本 C2中的码字的第二索引 PMI2; 所述基站进一步根据 PMI2从第二码本 C2中找到一个码字矩阵 W2, 并使用函数 F (W1, W2)得到信道信息；或者，根据 PMI1和规定的映射关系确定 PMI2所对应的二级码本，在确定的码本中根据 PMI2确定码字 W2, 并根据 W2得到信道信息。

8、根据权利要求 7所述的方法，其特征在于，所述 W1为离散傅里叶变换 DFT矢量，具有 [1 e^Ja e^J2a ·· ^w- 的结构； W2用于对 Wl进行相位调整，根据 F (W1, W2)得到 [1 ε^]β e ··

为发射天线数， α、 β均为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关； [Γ为矩阵转置运算。

9、根据权利要求 7所述的方法，其特征在于，所述 W1为双极化 DFT a^Vdfll ^bvdfli

矢量，具有的结构，其中 ^Vdfll 1 e^Ja eⁱ

, W2

C^Vdfll ^dvdfli 用于对 Wl 进行相位调整，根据 f2

F ( Wl , W2 ) 得到 ^aVdfl2 ^bvdl

C^Vdfl2 ^dvdfl2 v_dft2=[l e^ip e ·· β^ΚΝ·-^γ)β ；其中， a、 b、 C、 d、（X、 β均为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关；为发射天线数； [Γ为矩阵转置运算。

10、根据权利要求 7所述的方法，其特征在于，所述 W1为双极化 DFT a^Vdfll ^bvdfli

矢量，具有的结构其中 ^Vdfll 1 e^Ja e^J2c , W2用于

C^Vdfll ^dvdfli 对 ^vdfll ^Bvdfll

Wl进行相位调整，根据 F (W1, W2)得到 ^A

a、 b、 c、 d、 C^vdfll ^Dvdfll

11、一种反馈信道状态信息的装置，其特征在于，所述装置包括设置单元、反馈单元、查找单元和信道获取单元；其中：

设置单元，用于设置至少两个码本；

查找单元，用于根据 RI、 PMI1从 C1中找到一个矩阵 Wl;

信道获取单元，用于在所述 W1为规定的 N个码字时，进一步根据 PMI2 从 C2中找到一个码字矩阵 W2, 并使用函数 F (W1, W2)得到信道信息；或者，根据 PMI1和规定的映射关系确定 PMI2所对应的二级码本，在确定的码本中根据 PMI2确定码字 W2, 并根据 W2得到信道信息；在所述 W1 不为规定的 N个码字时，进一步使用 RI与 PMI2从码本 C1中找到一个矩阵 W作为信道信息。

12、根据权利要求 11所述的装置，其特征在于，所述 W1为离散傅里叶变换 DFT矢量，具有 [1 e^ia e^i2a ·· ^w- 的结构； W2用于对 Wl进行相位调整，所述信道获取单元根据 F ( Wl , W2 ) 得到 [1 ε^]β e ·· 6 - 为发射天线数， α、 β均为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关； [Γ为矩阵转置运算。

13、根据权利要求 11所述的装置，其特征在于，所述 W1为双极化 DFT a^Vdfll ^bvdfli

矢量，具有的结构，其中 _{1 =} 1 e^Ja e^J2G

, W2

C^Vdfll ^dvdfli

用于对 Wl 进行相位调整，所述信道获取单元根据 F (Wl, W2 )得到 α^ν 1 ^bvdfl2

v_dft2 =[l e^ip e^ilp ·· β^ΚΝ·~^{1)β Τ}；其中， a、 b、 C、 d、（X、 β 均 C^Vdfl2 ^dvdfl2 为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关；为发射天线数；为矩阵转置运算。

14、根据权利要求 11所述的装置，其特征在于，所述 W1为双极化 DFT a^Vdfll ^bvdfli

矢量，具有的结构其中 ^Vdfll = 1 e^Ja e^J2G

, W2用于

C^Vdfll ^dvdfli 对 ll ^Bvdfll Wl进行相位调整，所述信道获取单元根据 F( Wl , W2 )得到 ^Avdf

C^vdfll ^Dvdfll a、 b、 c、 d、 A、 B、 C、 D、 α均为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关；为发射天线数； [Γ为矩阵转置运算。

15、根据权利要求 11至 14任一项所述的装置，其特征在于，所述 PMI1 配置为长周期的反馈且 PMI2配置为短周期的反馈。

16、一种反馈信道状态信息的装置，其特征在于，所述装置包括设置单元、反馈单元、查找单元和信道获取单元；其中：

设置单元，用于设置至少两个码本；

查找单元，用于根据 RI、 PMI1从 C1中找到一个矩阵 W1 ;

信道获取单元，根据 W1获得信道信息；或者，在 W1为其中规定的 N个码字时，根据 PMI2从第二码本 C2中找到一个码字矩阵 W2 , 并使用函数 F ( Wl , W2 )得到信道信息，或根据 PMI1和规定的映射关系确定 PMI2所对应的二级码本，在确定的码本中根据 PMI2确定码字 W2 , 并根据 W2得到信道信息。

17、根据权利要求 16所述的装置，其特征在于，所述 W1为离散傅里叶变换 DFT矢量，具有 [1 e^ia e^i2a · · ^w- 的结构； W2用于对 Wl进行相位调整，所述信道获取单元根据 F ( Wl , W2 ) 得到

[1 ε^]β e · · 6 - 为发射天线数， α、 β均为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关； [ Γ为矩阵转置运算。

18、根据权利要求 16 所述的装置，其特征在于，所述 W1 为双极化 a^Vdfll ^bvdfli

DFT矢量，具有的结构，其中 _{1 =} 1

C^Vdfll ^dvdfli

W2用于对 Wl进行相位调整，所述信道获取单元根据 F ( Wl , W2 )得到 α^ν 1 ^bvdfl2

v_dft2 = [l e^ip e^ilp · · β^ΚΝ·~^{1)β Τ}；其中， a、 b、 C、 d、（X、 β 均 C^Vdfl2 ^dvdfl2 为码本设计时的设定值，与需要量化的信道有关；为发射天线数；为矩阵转置运算。

19、根据权利要求 16 所述的装置，其特征在于，所述 W1 为双极化 b^vdfli

DFT矢量，具有 ^aVdfll

的结构其中 _{1 =} 1 e^Ja e^J2G

, W2 C^Vdfll ^dvdfli

用于对 Wl 进行相位调整，所述信道获取单元根据 F (Wl, W2)得

^Avdfll ^Bvdfll ； a、 b、 c、 d、 A、 B、 C、 D、 α 均为码本设计时的设定值， C^vdfll ^Dvdfll 与需要量化的信道有关；为发射天线数； [ Γ为矩阵转置运算。